茂睿芯推出国内首款直驱SiC MOSFET flyback AC/DC产品MK2606S

　　一、前言

　　碳化硅(SiC)作为第三代宽禁带半导体，SiC MOSFET因其高耐压、高频开关、耐高温、低通态电阻、低开关损耗和内阻随温度漂移小等特点，已广泛应用于高频、高压功率系统，如新能源汽车与充电桩、光伏与储能、航天、航空、通信等领域。目前，碳化硅(SiC)已经得到大批量验证，其可靠性远优于传统硅(Si)器件。

      在传统工业级电源中，面对高母线电压下功率器件耐压不足的问题往往需要双管反激拓扑来解决，从而导致成本升高。市面上的方案通常为固定频率、无谷底导通，随着母线电压越高开关损耗越大，即使使用了SiC方案，通常也需要额外的SiC专用驱动芯片，还需要考虑上电时序等诸多问题，难以在小体积系统中集成。

      在消费领域中，随着碳化硅产能的扩张和良率提升，成本正在快速下降，SiC功率器件也已经逐步渗透到消费级产品中，尤其是PD快充一直追求小体积、高集成度、高效率和低成本的应用场景。

      随着第三代半导体发展，国内已有直驱GaN方案，但面向消费级市场直驱SiC的专用PWM控制器，国内仍处于空白，针对上述这些问题，茂睿芯推出了国内首款小6 pin直驱SiC MOSFET的flyback AC/DC产品-MK2606S。

　　二、MK2606S引脚图

　　三、MK2606S典型应用场景

　　四、MK2606S关键产品特征

　　支持16~30V宽VCC供电

　　驱动电压16V，可以直驱SiC MOSFET

　　支持135kHz开关频率

　　专有的软起机方案，在开机时可以降低次级同步整流尖峰

　　抖频功能，优化系统EMI

　　恒功率、Line OVP功能可开放

　　SOT23-6封装

　　MK2606S一图了解

　　五、MK2606S直驱SiC方案在工业辅源上的优势

　　1、工业辅源现阶段应用痛点

　　由于母线电压高，1200V耐压的Si MOSFET难以选择，且价格高，通常需采用双管反激配800V Si MOSFET，方案略复杂;

　　现有工业辅源方案通常为固定开关频率，各负载段效率难以优化;

　　目前搭配的为诸如Nxx1351, Uxx28x45, Uxx2844, 都没有QR模式，开通损耗大，尤其母线电压越高时，开通损耗越大;

　　为SiC辅源优化的PWM少;

　　即使采用SiC MOSFET，仍需要额外加SiC驱动器和供电电路，还需要考虑上电时序等诸多问题;

　　2、MK2606S 应用优势

　　MK2606S可以直驱SiC，省去驱动器和供电电路，其SiC耐压做得更高，选型更容易，同时采用QR模式，降低了开关损耗等等。

　　六、MK2606S直驱SiC方案在适配器上的优势

　　1、MK2606S直驱SiC方案大内阻可替小内阻Si方案

　　众所周知，碳化硅(SiC)的内阻随温度变化小，由下图可见，对比常温25℃和高温100℃的SiC和Si内阻曲线，Si的Rdson上涨了1.6倍，而SiC Rdson无明显上涨。

　　注：通过采用48W 12V/4A适配器评估，工作频率均为135kHz，功率管封装均为TO252，且在同一块PCB上进行对比。

　　上表可见，在输入90Vac满载12V/4A老化30min，虽采用了MK2606S+大内阻的SiC方案，但效率比小内阻的Si方案仍要优秀，高出0.1%。

　　2、MK2606S 直驱SiC方案比Si方案温度更低

　　工作频率均为135kHz，功率管封装均为TO252，且在同一块PCB上进行对比。

　　实验可见，在效率相差很小的前提下，MK2606S +SiC方案比传统PWM +Si方案MOS表面温度低11.8℃，这也是得益于SiC比传统Si具有更优异的导热率。

　　SiC的热导率尤为突出，比Si和GaN都要好，所以在效率相当的条件下，SiC的温度要低于Si，这一特性在实际的产品应用中，能大大降低散热材料带来的额外成本上升，譬如在适配器产品中甚至可以去掉散热器，进一步提高产线生产效率和降低人工组装成本。

　　MK2606S+大内阻SiC方案可替小内阻Si方案，且效率更高、导热更好、温度更低!

　　七、MK2606系列选型表

　　八、结语

　　茂睿芯作为国内一站式解决方案的集成电路厂商，始终走在行业前沿。早在氮化镓(GaN)技术兴起之初，茂睿芯便率先推出直驱式GaN控制芯片，并针对PD快充市场优化推出多功能集成芯片MK2697G，该产品至今仍是广受市场欢迎的主流方案之一。当前，随着碳化硅(SiC)技术广泛应用，茂睿芯再次把握产业趋势，推出面向工业与消费类电子领域的直驱SiC专用PWM控制器MK2606S。